نگاهی جامع بر منشأ پیدایش انواع ترک های ساختمانی
ازجمله تخصص هایی که هر مهندس عمران و معماری باید به آن اشراف داشته باشد، آشنایی با منشأ پیدایش ترکهای ساختمانی و روشهای ترمیم و تعمیر ترک و یا تقویت اعضای ترک خورده است، تا بتواند در مواقع حساس از بروز خسارت و خرابی های بیشتر جلوگیری نماید، منابع موجود بر ترکهای اعضا و سطوح بتنی ت، در این مقاله تلاش شده تا تمامی انواع مودهای ترک های ساختمانی با هر الگوی انتشار، ازنظر علت پیدایش بررسی و در خصوص اثرات زیا نبار آ نها در صورت تداوم در ساختمان بحث شود، ازآنجاییکه ارائه روشهای ترمیم و تعمیر ترک و تقویت اعضا منجر به طولانی شدن مطلب میشود، در فرصتی دیگر ارائه خواهد شد.
فهرست مطالب:
1- تعریف ترک و شکست و اهمیت شناخت ترک ها
2- منشأ پیدایش انواع ترک ها با الگوی انتشار افقی برسطوح
3- منشأ پیدایش انواع ترک ها با الگوی انتشار عمودی
5- ترک های چندوجهی (پوست ماری) یا خطوط موازی و ترک های سطوح بتنی، کف و …
6- علل پیدایش تر ک های ایجاد شده در کف ها
4- منشأ ترک های مایل و پلکانی
ترک هایی که حدودا زاویه ۴۵ درجه نسبت به راستای افق دارند به ترکهای مورب معروف هستند این ترکها به طور کلی در اثر اختلاف در جابجایی دو قسمت از یک عضو رخ می دهند این اختلاف جابجایی میتواند نشست خاک یا بالا آمدگی قسمتی از آن و یا خیز تیره و… باشد، در ترکهای مورب که همواره عمود بر راستای تنش کششی ایجاد شده در مقطع هستند. الگوی حرکت ترک ممکن است بجای خط مورب، یک مسیر پلکانی خطوط پلکانی محل در ز ملات و بلوک یا آجر و یا حتی خطی قایم و یا افقی در محل درز سرد اجرایی باشد، به طور کلی در این نوع ترک خطوط ترک مسیری با ظرفیت کششی کمتر را انتخاب می کند که معمولا در قابهای دارای بازشو مسیر حرکت ترک از قطر ضعیف قاب و گوشه بازشو خواهد بود انواع مودهای نشست یک ساختمان و الگوهای ترک هر کدام به سه شکل است:
- نشست غیر یکنواخت نامتقارن که در ساختمانهای فاقد شالوده های بتن آرمه و قدیمی ساز و یا دارای شالودههای ضعیف و یا نشست قابل ملاحظه خاک شاهد این نوع از نشست هستیم و در آن فقط یک سمت ساختمان نشست میکند و انتظار ایجاد ترکهای مورب روی دیوارها را داریم.
- نشست یک طرفه ساختمان در اکثر موارد بدون ترک است و در این حالت ساختمان دارای فونداسیون مناسبی بوده اما یک طرف خاک بنابر هر دلیلی (نفوذ آب، مقاومت پایین بخشی از خاک زیر پی وجود خاک دستی ریزش چاه و قنات و…) نشست داشته است و موجب کج شدن ساختمان میشود.
- نشست یکنواخت که در اکثر ساختمانها به مقدار کم هم شاهد آن هستیم و بدون ترک است و استانداردها نیز تا مقداری آن را مجاز میداند.
الف) ترک های مورب روی دیوار در اثر نشست موضعی و یک طرفه خاک زیر فونداسیون یا گودبرداری مجاورین در شرایطی که خاک زیر ساختمان به هر دلیلی مقاومت برشی کافی در برابر نیروهای وارده از روسازه را نداشته باشد، در ساختمانها با یا بدون فونداسیونهای منفرد و یا نواری با عمق و یا مقاومت کم ممکن است یک بخشی از ساختمان و یاستون نشست کرده و ترکهای مورب بر دیوارها پدیدار شود عمق و عرض این ترکها متناسب با میزان نشست و تراکم خاک است، یکی از عوامل اصلی نشست خاک دارای سربار رسیدن رطوبت دراز مدت به آن است که از متداولترین عوامل نشستهای کوچک بخصوص در ساختمانها با عمر بیش از بیست سال است.
ب) ترکهای مورب روی دیوار در اثر تورم خاک زیر فونداسیون در مواردی اندک به دلیل خاصیت تورم پذیری برخی خاکها مانند مارن گچ دار یک سنگ مارنی مایل به خاکستری غنی از گچ که تا ۳۰% دارای مواد رسی می باشد chalky mari) ممکن است خاک زیر بخشی از فونداسیون بعد از جذب رطوبت و تورم بالا آمده و ایجاد ترک روی دیوارها .نماید گاهی نیز این بالا آمدگی در اثر فشار ریشه درختان به سمت بالا است.
ج) ترکهای مورب ناشی از نشست بعد از نوسازی همسایه با اجرای طرح های نوسازی در برخی پروژه ها و نشست یکنواخت در ساختمان نوساز، ساختمانهای مجاور قدیمی دچار ترکهای مورب میشوند به منظور درک بیشتر علت این نوع ترک لازم است تا به بررسی خطوط گسیختگی خاک تحت اثر بار فشاری ساختمان بپردازیم. خطوط گسیختگی برشی موضعی در خاک دانه ای نیمه متراکم (به طور مثال مناطق ساحلی و یا جنوب غرب تهران بجای خطی قایم مسیری مورب خواهد بود با برش خاک و نشست آن با زاویه ای حدودا ۴۵ درجه بخشی از خاک زیر ساختمان همسایه نیز متحمل نشست و جابجایی خواهد شد که بعد از نشست خاک، شاهد تا د ترکهای مورب بر روی دیوارهای ساختمان مجاور خواهیم بود. در روشهای معمول طراحی شالوده از این برش ۴۵ درجه صرفه نظر می شود. باید توجه داشت که دو عامل جنس خاک و عدم وجود فونداسیون و شناژ یکپارچه در زیر ساختمان همسایه اصلی ترین عامل بروز این پدیده است.
چ) ترکهای مورب ناشی از خیز تیرها بدون شک یکی از فراوان ترین نوع ترکهای مورب ایجاد شده روی دیوارها و نازک کاری ترکهای ناشی از خیز آنی تیرها هستند که این ترک در ابتدا به صورت ترک افقی در زیر و وسط دهانه تیرهای بتن آرمه ظاهر می شود که با گسترش ترک و اضافه شدن خیزهای دراز مدت در دیوارها نیز رخ نمود می کند. در سالهای اخیر به دلیل تمایل کارفرمایان به پلانها با حداقل تعداد ستونها و بزرگ تر شدن دهانه ها این ترکها نیز بوفور دیده می شوند و به دلیل شباهت آن به الگوی ترک ناشی از نشست خاک، نگرانی هایی را ایجاد می کنند علل ایجاد ترکهای خمشی روی تیرها که عامل ۹۵ درصد ترکهای مورب روی دیوارها هستند شامل موارد زیر است:
- ضعف طراحی: عدم کنترل خیز آنی و خیز دراز مدت عضو خمشی که با توجه به ضوابط مبحث نهم مقررات ملی باید توسط طراح کنترل شوند.
ضعف اجرایی: عدم اعمال درست خیز منفی در حین اجرا یا قصور اجرایی و کاهش ابعاد و یا باز کردن زودهنگام جک و قالب تیر و مخصوصا عدم به کارگیری جک اطمینان در سقفهای پایین تر قبل از بتن ریزی … - ضعف مصالح اعضا: کیفیت پایین بتن و استفاده از اسپیسرهای پلاستیکی و….. تغییرات کاربری و اضافه بارگذاری
اما سؤالی که همواره مطرح است این است که این خیزها و ترکها تا چه میزان خطرناک و مسئله ساز هستند. بر اساس مفاد مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ملاک عمل مقاومت و کیفیت بهره دهی عضو خمشی است (۹-۱۹-۲-۱-۱) حد مجاز خیز تیرها و سقفهای بتنی نیز در جدول ۱۹۹-۳ مبحث نهم آورده شده که چنانچه خیز مثبت دهانه از این مقدار بیشتر شود ترکها نیز عمیق تر شده و بهره برداری نیز مختل خواهد شد و در این صورت نیاز به تقویت تیرها وجود خواهد داشت. بنابراین کنترل مقدار خیز دال و تیر ملاک عمل خواهد بود. ج ترکهای مورب ایجاد شده بعد از زلزله ترکهای ناشی از دریفت طبقات حاصل از حرکات رفت و برگشتی زلزله به دلیل اعمال تنش کششی بیش از ظرفیت کششی دیوار ایجاد میشود. اساسا بعد از جابجایی شکل مستطیلی قاب به متوازی الاضلاع تبدیل شده و این افزایش طول قطر تولید تنش کششی و در نتیجه ترک مورب (ضربدری) مینماید.
نکته: تا اینجا از ترکهای مورب حاصل از نشست پی و یا خیز تیرها و زلزله مطالبی ارائه شد. سؤال چگونه میتوان ترک مورب حاصل از نشست تکیه گاه و یا خیز تیر در زیر پنجره ها و یا زلزله را از هم تشخیص داد؟
پاسخ: در ترک ناشی از نشست خاک زیر فونداسیون الگوی ترک در یک جهت و در یک خط و امتداد قرار دارد به طور مثال در بالای باز شوها نیز ترک با همان شیب ادامه پیدا خواهد کرد اما در شرایطی که ترک ناشی از خیز تیر زیر پنجره یا یک دیوار باشد ترکها محدود به زیر پنجره و نه بالای آن و در دو جهت با شیب خلاف هم خواهند بود به عبارتی شیب ترک در آن سوی پنجره در حدود ۹۰ درجه تغییر مسیر خواهد داد و نهایتا در ترکهای ناشی از زلزله مسیر ترکهای مورب در هر چهار گوشه قاب یا بازشو خواهد بود.
جمع بندی موضوع:
در این فرصت تلاش شد تا منشأ پیدایش مهمترین الگوهای ترک روی سطوح بتنی و غیر بتنی ساختمان بیان شود و اما با تمام الگوهای ترکی که تا اینجا مشاهده کردید باز ممکن است با مود جدیدی مواجه شویم که علل پیدایش آن چیزی به غیر از عوامل عنوان شده باشد بنابراین دامنه انواع ترکها بدون انتهاست و شناخت بیشتر نیازمند تجربه و تحقیق چندین ساله دارد. بدون شک یکی از مهمترین بخشهای مطالعه ترک پایش آن و آشنایی با انواع ترک سنج ها و ارائه راه حلهایی جهت ترمیم تعمیر و یا تقویت آنهاست که در فرصتهای آینده به آن پرداخته خواهد شد.